Instalação de Módulos de RAM Virtual

Introdução

Em um sistema de computador, a Memória de Acesso Aleatório (RAM) é um componente crítico que armazena dados para a execução de aplicações. Quando a RAM física está totalmente utilizada, o sistema operacional pode usar uma parte do disco rígido como "memória virtual" para evitar falhas no sistema. Essa memória virtual é comumente conhecida como espaço de troca (swap space).

Este laboratório irá guiá-lo através do processo de aumento da memória virtual do seu sistema, criando e habilitando um arquivo de troca (swap file). Esta é uma tarefa comum de administração de sistemas para melhorar o desempenho em sistemas com RAM física limitada. Você aprenderá a verificar o uso da memória, criar um arquivo de troca, ativá-lo e monitorar seu uso.

Acessar Configurações da Máquina Virtual no Hypervisor

Nesta etapa, você verificará a configuração atual de memória e espaço de troca (swap space) do seu ambiente Linux. Isso fornece uma linha de base antes de fazermos quaisquer alterações. Usaremos o comando free, que exibe a quantidade total de memória física e de troca (swap) livre e utilizada no sistema.

Primeiro, abra o terminal. Para obter uma saída legível por humanos (por exemplo, em MB ou GB), usamos a flag -h.

Execute o seguinte comando:

free -h

Você verá uma saída semelhante a esta. Os números exatos podem variar dependendo do estado atual do sistema.

               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3.5Gi       502Mi       1.2Gi       3.0Mi       1.8Gi       2.8Gi
Swap:             0B          0B          0B

Na saída acima:

• Mem: Esta linha mostra a memória física (RAM).
• Swap: Esta linha mostra a memória virtual (espaço de troca). Como você pode ver, atualmente não há espaço de troca configurado.

Nosso objetivo é adicionar um arquivo de troca para aumentar a memória virtual total disponível.

Aumentar a Alocação de RAM para 4GB

Nesta etapa, você criará um arquivo de 2GB que será usado como nosso espaço de troca (swap space), atuando efetivamente como RAM virtual. Realizaremos isso em várias subetapas: criando o arquivo, definindo as permissões, formatando-o como swap e, finalmente, ativando-o.

Primeiro, usaremos o comando fallocate para criar instantaneamente um arquivo com um tamanho específico. Criaremos um arquivo de 2GB chamado swapfile dentro do seu diretório de projeto.

sudo fallocate -l 2G ~/project/swapfile

Em seguida, por razões de segurança, devemos garantir que apenas o usuário root possa ler e escrever no arquivo de troca. Usaremos o chmod para definir as permissões corretas.

sudo chmod 600 ~/project/swapfile

Agora, precisamos formatar este arquivo como uma área de troca usando o comando mkswap.

sudo mkswap ~/project/swapfile

Você deverá ver uma saída confirmando a configuração, incluindo um UUID para a nova área de troca.

Setting up swapspace version 1, size = 2 GiB (2147479552 bytes)
no label, UUID=xxxxxxxx-xxxx-xxxx-xxxx-xxxxxxxxxxxx

Finalmente, ative o arquivo de troca com o comando swapon. Isso torna a nova memória virtual imediatamente disponível para o sistema.

sudo swapon ~/project/swapfile

O sistema agora está utilizando o arquivo de troca recém-criado.

Verificar a Detecção de RAM com o Comando free -h

Nesta etapa, você verificará se o novo arquivo de troca foi ativado com sucesso e é reconhecido pelo sistema. Usaremos o comando free -h novamente, assim como fizemos na primeira etapa.

Execute o comando no seu terminal:

free -h

Agora, a saída deve parecer diferente. Observe que a linha Swap agora mostra os 2GB de espaço que alocamos.

               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3.5Gi       543Mi       1.2Gi       3.0Mi       1.8Gi       2.7Gi
Swap:          2.0Gi          0B       2.0Gi

Isso confirma que você adicionou com sucesso 2GB de memória virtual ao seu sistema. O sistema operacional agora pode usar este espaço caso fique sem RAM física.

Monitorar o Uso de RAM com o Comando htop

Nesta etapa, você aprenderá a usar o htop, um visualizador de processos interativo e monitor de sistema popular. Ele fornece uma visão mais detalhada e amigável dos recursos do sistema em comparação com o comando top.

Você pode executar o htop simplesmente digitando seu nome no terminal.

htop

Seu terminal será substituído pela interface do htop. No topo, você verá medidores para CPU, Memória (Mem) e Troca (Swp). Observe o medidor Swp, que agora mostra os 2.00G de espaço de troca total que você configurou.

  CPU[||                                 1.3%]   Tasks: 31, 0 thr; 1 running
  Mem[|||||||||                   78/1985MB]   Load average: 0.00 0.01 0.00
  Swp[                              0/2048MB]   Uptime: 00:05:10

Esta interface permite monitorar em tempo real quanta da sua memória física e virtual está sendo utilizada. Para sair do htop, basta pressionar a tecla q no seu teclado.

Reverter Alterações e Reiniciar a VM

Nesta etapa final, você aprenderá a desativar e remover o arquivo de troca (swap file). Isso é útil quando você não precisa mais da memória virtual extra ou deseja redimensioná-la.

Primeiro, você deve desativar o arquivo de troca usando o comando swapoff. Isso instrui o sistema operacional a parar de usar o arquivo para troca (swapping).

sudo swapoff ~/project/swapfile

Uma vez que o arquivo de troca esteja desativado, ele se torna apenas um arquivo comum, e você pode excluí-lo com segurança usando o comando rm.

sudo rm ~/project/swapfile

Para confirmar que as alterações foram revertidas, execute o comando free -h mais uma vez.

free -h

A saída agora deve ser idêntica à que você viu na Etapa 1, com a linha Swap mostrando capacidade zero.

               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           3.5Gi       536Mi       1.1Gi       3.0Mi       1.9Gi       2.7Gi
Swap:             0B          0B          0B

Você reverteu com sucesso o ambiente para seu estado original.

Resumo

Parabéns por concluir o laboratório! Você aprendeu com sucesso a gerenciar a memória virtual em um sistema Linux usando um arquivo de troca (swap file).

Neste laboratório, você praticou várias habilidades essenciais de administração de sistemas:

• Verificação da memória do sistema com free -h.
• Criação instantânea de um arquivo grande com fallocate.
• Configuração de uma área de troca com mkswap.
• Ativação e desativação do espaço de troca com swapon e swapoff.
• Monitoramento de recursos do sistema com htop.

Essas habilidades são fundamentais para gerenciar servidores Linux e garantir que funcionem sem problemas, especialmente em ambientes com recursos limitados.